De toepassing van Genetische modificatie bij de behandeling van kanker.
14 vues 1 achat
Cours
Biologie
Type
VWO / Gymnasium
Dit is mijn profielwerkstuk van 6 VWO becijferd met een 9,0
Mijn interesse ging uit naar het modificeren van DNA met daarbij in het bijzonder kankerpatiënten. Ik hoop namelijk dat genetische modificatie een rol kan gaan spelen in de behandeling en zo genezing van verschillende vormen van kanker...
Genetische modificatie als therapie tegen kanker
Profielwerkstuk 6 VWO
Geschreven door: Lois van Schie
Docent/begeleider: S. Montauban
Vak: Biologie
Schooljaar: 2021/2022
Inleverdatum: 21 december 2021
,Voorwoord
Dit profielwerkstuk is bewust geschreven met het idee dat het een doelgroep zal bereiken van mensen
met gelijke interesses. Er is bewust voor gekozen om dit werkstuk op een bepaald niveau te schrijven
omdat het al een vrij complex onderwerp is, en om het duidelijk en begrijpelijk te houden wordt er wel
enig bovenbouw biologie en scheikunde niveau verwacht van de doelgroep.
Bij het maken van dit profielwerkstuk is er informatie verkregen bij een deskundige. De deskundige bij
dit onderzoek is Dhr. Jan Molenaar. Dhr. Molenaar werkt in het Prinses Maxima Centrum voor
kinderoncologie. Dankzij het bezoek aan het Princes Maxima Centrum en dankzij Dhr. Molenaar is het
een stuk duidelijker geworden hoe alles te werk ging en wat de mogelijkheden zijn op gebied van de
behandeling van kanker. Ook de toepassing van genetische modificatie bij deze behandelingen zijn
besproken. Echter durfde Dhr. Molenaar niet zijn “geld eropin te zetten’’ dat de genetische modificatie
voor een doorbraak gaat zorgen in de behandeling van kanker.
Voor vragen over de celbiologie heb ik contact gehad met Lidija Smits. Zij is een biochemicus die mij in
5 vwo een voorlichting biomedische wetenschappen heeft gegevens. Via mevrouw Boers ben ik in
contact met haar gekomen en heeft zij mij veel kunnen vertellen over de celbiologie, DNA en RNA.
Ook wil ik voor het maken van dit werkstuk mijn vader bedanken die keer op keer mijn spelling,
zinsopbouw en tekst heeft nagelezen op eventuele fouten. En natuurlijk mevrouw Montauban die niet
één maar twee jaar mij begeleid heeft om dit profielwerkstuk zo goed mogelijk te kunnen schrijven.
Voor contact met Dhr. Molenaar kan gemaild worden naar:
j.j.molenaar@prinsesmaximacentrum.nl
Voor contact met Ard van Schie (vader) kan gemaild worden naar:
Avschie@gmail.com
Voor contact met Lidija Smits kan gemaild worden naar:
lidija.smits@syneoshealth.com
,Inhoud
Inleiding ................................................................................................................................................... 4
1. Wat wordt er bij genetische modificatie aangepast en wat is de invloed hiervan? ........................... 5
1.1 Wat is DNA precies en waar bevindt het zich? .............................................................................. 5
1.2 Hoe wordt van DNA iets bruikbaars gemaakt? ............................................................................. 1
1.3 Eiwitsynthese van RNA naar een eiwit .......................................................................................... 2
2. Waar richt de klassieke gentherapie zich op? ..................................................................................... 5
2.1 De klassieke gentherapie ............................................................................................................... 5
2.2 Isolatie van DNA (I) ........................................................................................................................ 5
2.3 Amplificeren van een gen (II) ......................................................................................................... 6
2.4 Plaatsing van een gen in een vector (III)........................................................................................ 7
2.5 Selecteren van de juiste bacterie (IV) ............................................................................................ 8
2.6 Virus productie (V) ......................................................................................................................... 9
3. De aanpassing van een stuk DNA ...................................................................................................... 11
3.1 Wat is CRISPR-Cas9 in het algemeen? ......................................................................................... 11
3.2 Hoe is de CRISPR-Cas9 methode bruikbaar bij mensen? ............................................................. 13
4.Wat is kanker en waardoor ontstaat het?.......................................................................................... 14
4.1 Wat is kanker? ............................................................................................................................. 14
4.2 Hoe ontstaat een mutatie en zo ook kanker?.............................................................................. 18
4.3 Waarom kan het immuunsysteem de kankercellen niet opruimen? ........................................... 19
5. Wat zijn de huidige methoden bij de behandeling van kanker en hoe past de genetische
modificatie hiertussen? ......................................................................................................................... 22
5.1 Behandeling op basis van chemotherapie .................................................................................. 22
5.2 Doelgerichte behandeling ........................................................................................................... 23
........................................................................................................................................................... 23
5.3 Genetische modificatie als behandelmethode tegen kanker. .................................................... 24
6. Het antwoord op de onderzoeksvraag .......................................................................................... 26
Bronvermelding ..................................................................................................................................... 27
Boeken ............................................................................................................................................... 27
PDF-document ................................................................................................................................... 27
Youtube video’s ................................................................................................................................. 27
Internet.............................................................................................................................................. 28
,Inleiding
De toepassing van genetische modificatie, specifiek bij kanker, komt door de hoge ongeneselijkheid
die kanker met zich meebrengt. Er zijn drie hoofd behandelingsmethoden en iedere methode heeft
nog zijn eigen uitbreidingen, deze zijn meer specifiek gericht op verschillende vormen van dat type
kanker. Toch zorgt kanker, ondanks al deze behandelingsmethode, voor 31% de meest voorkomende
doodsoorzaak wereldwijd.
Het doel van dit onderzoek om erachter te komen of de genetische modificatie kan dienen als nieuwe
behandelmethode om zo hopelijk het sterftecijfer verminderen. Dit maakt het doel ook gelijk de
onderzoeksvraag. Om een antwoord te geven op de onderzoeksvraag worden er vier deelvragen
gesteld.
1. Wat wordt er bij genetische modificatie aangepast en waar heeft dit invloed op?
2. Waar richt de klassieke gentherapie zich op?
3. Hoe wordt een gen aangepast?
4. Wat is kanker precies en hoe ontstaat het?
5. Wat zijn de huidige behandelingsmethode en hoe zou genetische modificatie hierbij passen?
Op basis van de algemene kennis over genetische modificatie is het inderdaad een mogelijkheid om
de techniek toe te passen in het behandelproces van kanker. Genetische modificatie is een techniek
waarbij verschillende genen verwijderd of verwisseld kunnen worden met andere genen. Kanker is een
ziekte dat voornamelijk ontstaat door een mutatie in de genen van het menselijk lichaam. Theoretisch
gezien zou het dus mogelijk zijn om de gemuteerde genen uit het DNA te knippen met behulp van
genetische modificatie en zou kanker hiermee verholpen kunnen worden.
Om de informatie die nodig is voor dit onderzoek te vinden wordt veel gebruik gemaakt van het
internet. Hiervoor is gekozen omdat hier de meest recente behandelingsmethoden en kennis op
gebied van DNA en kanker te vinden is. Ook wordt er gebruik gemaakt van Binas 6e editie havo/vwo,
lesboek Nectar 3e editie 5 havo en de 5e editie van de Molecular Biology of The Cell.
Voor het indelen van de hoofdstukken is gekeken naar welke informatie eerst bekend moest zijn, wil
de lezer de rest begrijpen. Om genetische modificatie uit te kunnen leggen moet de kennis over DNA,
genen en cellen naar boven gehaald worden en daarom wordt dit eerst uitgelegd. Vervolgens wordt
uitgelegd hoe de genetische modificatie werkt en waarop het berust.
Bij het hoofdstuk over kanker geldt dit ook. Eerst moest er worden uitgelegd wat kanker was voordat
duidelijk gemaakt kon worden waardoor kanker zich vormt en ontstaat.
, 1. Wat wordt er bij genetische modificatie aangepast en wat is de invloed hiervan?
1.1 Wat is DNA precies en waar bevindt het zich?
Ieder organisme heeft eigenschappen die allemaal van elkaar verschillen. Deze verschillende
eigenschappen zijn gevormd uit de cellen die het lichaam heeft. De erfelijke informatie van ieder
individu ligt vast in een lineaire chemische code, het DNA. Deze eigenschappen die vastliggen in het
DNA kunnen in verschillende fases van het leven pas zichtbaar worden. Dit zichtbaar of merkbaar
worden van deze eigenschappen noemt men de genexpressie. Om te kunnen begrijpen hoe genetische
modificatie werkt, is het belangrijk om eerst te begrijpen wat je DNA is, waaruit het bestaat en waar
de techniek zich op richt.
DNA is een afkorting voor Desoxyribo Nucleic Acid, ook wel desoxyribonucleïnezuur genoemd. Het
DNA is een onvertakte streng van twee polymeerketens. Deze polymeerketens zijn opgebouwd uit
combinaties van steeds vier dezelfde nucleotiden Iedere monomeer in een enkele DNA-streng bestaat
uit een deoxyribosegroep dat vastzit aan een fosfaatgroep en een stikstofbase. De deoxyribosegroep
bestaat uit vijf koolstofatomen met een vaste volgorde van nummering van één tot 5. De stikstofbase
bindt zich altijd aan het eerste koolstofatoom. Een stikstofbase kan Adenine, Guanine, Thymine of
cytosine zijn als er gesproken wordt over DNA. De fosfaatgroepen bevinden zich aan het 3e en 5e
koolstofatoom. In figuur 1 is te zien hoe de koolstofatomen geteld worden en op welke koolstofatomen
een hydroxidegroep gevestigd is. De ruggengraat van één streng van de dubbele helix bestaat dus uit
de afwisseling van een deoxyribosegroep en een fosfaatgroep. De stikstokbasen bevinden zich niet in
deze basis omdat deze dus verschillen.
De twee DNA-strengen die tegenover elkaar liggen, bevinden zich in tegengestelde richting. Dit is in
figuur 1.2 te zien. Waar een 5’ begint eindigt de streng met een 3’ en de tegenoverliggende streng
begint dan met 3’ en eindigt met 5’.
Eén DNA-molecuul dat de capaciteit heeft om uit een keten van miljoenen nucleotiden te bestaan,
wordt een chromosoom genoemd. Het menselijk lichaam heeft in totaal 23 chromosomen waarbij 22
standaardchromosomen en het 23e chromosoom het geslacht bepaalt. Het DNA dat zich in iedere
lichaamscel bevindt wordt beschermd door de histonen. Histonen zijn eiwitten die ervoor zorgen dat
het DNA niet in de knoop komt en voorkomt zo dat het DNA enkele schade oploopt. De histonen spelen
ook een belangrijke rol in de regulatie van de genen en tijdens het proces van DNA-replicatie. Hierover
wordt later meer verteld. Zonder de aanwezige histonen zou het DNA dat zich bevindt in de menselijke
cellen namelijk een lengte hebben van 1,8 meter. De bouw van de histonen zorgt ervoor dat het DNA
opgerold kan worden als een soort spoel waardoor de afmeting teruggebracht kan worden tot
0,09mm. 1
Figuur 1.1 Eerst wordt de ruimtelijke bouw Figuur 1.2 is een complete Figuur 1.3 wordt de binding tussen de
van een fractie van een DNA-molecuul weergave van een helixfragment stikstofbasen Cytosine en Guanine
weergegeven met daarbij de binding tussen van een DNA-molecuul met weergegeven. In tegenstelling tot de
Adenine en Thymine. Deze binding tussen A daarbij duidelijk de 3’ en 5’ twee waterstofbruggen die bij
en T wordt in stand gehouden met behulp kanten. Adenine en Thymine zorgen voor de
van twee waterstofbrugverbindingen. verbinding zijn er bij Cytosine en
Guanine drie waterstofbruggen
aanwezig.
1
Noordhoff uitgevers bv, (2015) pag. 77-79
Les avantages d'acheter des résumés chez Stuvia:
Qualité garantie par les avis des clients
Les clients de Stuvia ont évalués plus de 700 000 résumés. C'est comme ça que vous savez que vous achetez les meilleurs documents.
L’achat facile et rapide
Vous pouvez payer rapidement avec iDeal, carte de crédit ou Stuvia-crédit pour les résumés. Il n'y a pas d'adhésion nécessaire.
Focus sur l’essentiel
Vos camarades écrivent eux-mêmes les notes d’étude, c’est pourquoi les documents sont toujours fiables et à jour. Cela garantit que vous arrivez rapidement au coeur du matériel.
Foire aux questions
Qu'est-ce que j'obtiens en achetant ce document ?
Vous obtenez un PDF, disponible immédiatement après votre achat. Le document acheté est accessible à tout moment, n'importe où et indéfiniment via votre profil.
Garantie de remboursement : comment ça marche ?
Notre garantie de satisfaction garantit que vous trouverez toujours un document d'étude qui vous convient. Vous remplissez un formulaire et notre équipe du service client s'occupe du reste.
Auprès de qui est-ce que j'achète ce résumé ?
Stuvia est une place de marché. Alors, vous n'achetez donc pas ce document chez nous, mais auprès du vendeur loisvanschie1. Stuvia facilite les paiements au vendeur.
Est-ce que j'aurai un abonnement?
Non, vous n'achetez ce résumé que pour €15,49. Vous n'êtes lié à rien après votre achat.
